4. Описание лабораторной установки

Для определения коэффициента фильтрации используется трубка Каменского (см.рис.1,б). В качестве исследуемого зернистого материала используется песок. Высота слоя песка . Для предотвращения высыпания песка в нижней части трубки установлена сетка 3. Уровень жидкости контролируется линейкой. Поскольку вязкость воды меняется с температурой необходимо контролировать её температуру. Трубка должна располагаться строго вертикально и достаточно устойчиво.

5. Методика проведения эксперимента и обработка опытных данных

5.1. Работа выполняется в следующей последовательности:

1) измеряется высота слоя песка в трубке ;

2) избегая появления пузырей воздуха в слое песка (пузыри могут существенно исказить результаты измерений), трубка заполняется водой до уровня h₁ (указывается преподавателем);

3) включается секундомер и измеряется продолжительность снижения мениска жидкости в трубке t₁ от уровня h₁ до h₂;

4) полагая, что температура воды равна комнатной, занести в протокол значение температуры;

5) значения величин h₁, h₂, , t₁, T^o заносятся в протокол.

5.2. Обработка экспериментальных данных

1. Значение коэффициента фильтрации k₁ определяется по формуле (2).

2. Пользуясь справочными данными, находятся плотность  и вязкость  воды, соответствующие её температуре.

3. Коэффициент проницаемости слоя k находится согласно выражению

k=k₁/g.

4. Удельное сопротивление осадка рассчитывается по формуле

r_o = 1/k.

5. Предполагая, что частицы песка имеют кубическую форму (Ф=0,806), а пористость песка =0,2 , используя формулу

,

найдем средний диаметр частиц

d= [(1)/()] .

6. Находится число Рейнольдса по формуле

Re = v d,

где v=(h₁h₂)/t₁.

Список контрольных вопросов

1. В каких процессах имеет место течение Среды через зернистый слой?

2. Что такое удельная поверхность? 3. Что такое пористость?

4. Что такое эквивалентный диаметр каналов в зернистом слое?

5. Сущность закона Дарси.

6. Физический смысл коэффициента фильтрации.

7. Устройство экспериментальных установок для измерения коэффициента фильтрации.

8. Как связан коэффициент фильтрации с коэффициентом проницаемости.

9. Граница применимости закона Дарси.

10. Как рассчитывается сопротивление зернистого слоя при любом режиме движения жидкости?

11. Устройство экспериментальной установки.

12. Методика проведения лабораторной работы.

ЛИТЕРАТУРА

1.Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. М.:Высшая школа,1991. 447с.

2. Голубева О.В. Курс механики сплошных сред. М.: Высшая школа,1972. 368с.

Работа №3

Теплофизические измерения методом регулярного теплового режима

1. Цель работы: экспериментальное определение коэффициента теплопроводности и коэффициента теплоотдачи методом регулярного теплового режима.